一种多类型器件单粒子效应统筹监测系统及监测方法与流程

本发明属于单粒子效应测试技术领域，具体地说，涉及一种多类型器件单粒子效应统筹监测系统及监测方法。

背景技术：

单粒子效应(singleeventeffect,see)，是指单个空间高能带电粒子击中微电子器件灵敏部位，由于电离作用产生额外电荷，使器件逻辑状态改变导致单粒子翻转(singleeventupset,seu)或单粒子功能中断(singleeventfunctioninterrupt,sefi)，严重的可使器件产生大电流，导致单粒子锁定(singleeventlatch-up,sel)，如不加防范，甚至使器件永久损伤。

航天器在空间中飞行时，会一直处在带电粒子构成的辐射环境中。空间辐射环境中的高能质子和重离子等都能导致航天器电子系统中的半导体器件产生单粒子效应，严重影响航天器的可靠性和寿命。随着半导体器件工艺的不断进步，特征尺寸缩减和供电电压下降致使集成电路(integratedcircuit,ic)的噪声容限下降，集成电路愈发容易产生单粒子效应。

为保证航天器电子系统的安全，需要针对电子系统中选用的不同类型的ic器件开展地面试验，鉴定其抗辐照性能。然而，针对电子系统中存在功能复杂多样的ic器件，其对应的工作模式和错误类型复杂多样，其测试方法也会有较大差异。因此，对于不同类型ic器件的单粒子效应测试尚未有统一的测试方法。对于不同类型的ic器件，无法明确其工作模式和其错误类型，不能建立针对不同类型ic器件发生单粒子效应的动态统筹监测方法，无法在节省辐照机时、避免无效数据输出的同时实现对器件大电流保护，无法避免对器件造成永久损伤。

技术实现要素：

为解决现有技术存在上述缺陷，本发明提出了一种多类型器件单粒子效应统筹监测系统及监测方法，克服现有技术中没有建立针对多类型器件、多种辐射效应统筹监测的缺陷，从而提出一种多类型器件单粒子效应统筹监测方法，能够准确测试出不同类型器件发生的多种单粒子效应。

为了实现上述目的，本发明提供了一种多类型器件单粒子效应统筹监测系统，该系统包括：设置在测试间的上位机、设置在辐照间的多类型器件单粒子效应监测模块和辐照源；

所述多类型器件单粒子效应监测模块包括：综合测试单元、实验单元和母板单元；

所述上位机与综合测试单元相连接；综合测试单元与实验单元均连接在母板单元上，并通过母板单元，实现综合测试单元和实验单元之间的信号连接与传输；辐照源垂直于综合测试单元存放的多个待测器件；

所述综合测试单元，用于根据接收到的上位机指令，对实验单元中的每个待测器件的单粒子效应进行循环检测，并将检测得到的每个待测器件的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志形式打包成测试数据，并将该测试数据及其对应的待测器件信息，发送至上位机；

所述实验单元，用于存放电源电流采样芯片和多个待测器件；

所述母板单元，用于综合测试单元和实验单元之间的信号连接与传输；

所述上位机，用于接收每个待测器件的测试数据及其对应的待测器件信息，并将其进行图形界面显示。

作为上述技术方案的改进之一，所述综合测试单元包括：单粒子翻转子单元和单粒子闩锁子单元；

所述单粒子翻转子单元，用于在辐照试验过程中，辐照源中的高能带电粒子入射到待测器件后，根据实时监测的实验单元中的每个待测器件的工作状态，得到每个待测器件的单粒子翻转次数；

所述单粒子闩锁子单元，用于在辐照试验过程中，对实时获取的该待测器件的实际电源电流值进行处理，得到单粒子闩锁次数和循环次数；

作为上述技术方案的改进之一，在辐照试验过程中，辐照源中的高能带电粒子入射到待测器件后，根据实时监测的实验单元中的每个待测器件的工作状态，得到每个待测器件的单粒子翻转次数；具体为：

在辐照试验过程中，辐照源中的高能带电粒子入射到待测器件后，实时监测实验单元中的每个待测器件是否正常工作；

如果高能带电粒子入射到待测器件后，待测器件仍可进行正常工作，则待测器件没有发生单粒子效应；

如果高能带电粒子入射到待测器件后，待测器件异常，则待测器件发生单粒子效应，记录当前待测器件的单粒子翻转次数及其当前循环次数。

作为上述技术方案的改进之一，所述在辐照试验过程中，对实时获取的该待测器件的实际电源电流值进行处理，得到单粒子闩锁次数和循环次数；具体为：

在辐照试验过程中，将实时获取的该待测器件的实际电源电流值与预先设定的电流阈值进行比较；

如果该待测器件的实际电源电流值大于预先设定的电流阈值，则将该次检测作为单粒子闩锁次数，并给待测器件进行断电再上电操作，同时记录单粒子闩锁次数和循环次数；

同时，如果该待测器件发生单粒子闩锁的次数大于预先设定的闩锁次数阈值，则停止测试，并结束针对该待测器件的辐照试验。

作为上述技术方案的改进之一，所述多个待测器件包括：静态随机存取存储器、同步动态随机存取存储器、flash存储器、电可擦除可编程只读存储器、lvds驱动器、总线驱动器、rs422驱动器、数字隔离器、译码器和移位寄存器。

作为上述技术方案的改进之一，所述上位机包括：串口配置单元、测试器件配置单元、定时测试参数配置单元、电流阈值参数配置单元、闩锁次数参数配置单元、测试日志单元和显示单元；

所述串口配置单元，用于设置上位机和综合测试单元之间的通讯参数，将上位机的指令通过串口通信传送至综合测试单元；

所述测试器件配置单元，用于设置需要检测的待测器件的数量，并生成对应的测试命令；

所述定时测试参数配置单元，用于在辐照试验过程中，设置对每个待测器件进行一次单粒子效应测试所需要的间隔时间；

所述电流阈值参数配置单元，用于设置每个待测器件发生单粒子闩锁时的最小电流值，作为电流阈值；

所述闩锁次数参数配置单元，用于在单次实验中，设置允许每个待测器件发生闩锁次数的最大值，作为闩锁次数阈值；

所述测试日志单元，用于存储每个以日志形式打包的测试数据及其对应的待测器件信息；

所述显示单元，用于显示每个以日志形式打包的测试数据及其对应的待测器件。

本发明还提供了一种多类型器件单粒子效应统筹监测方法，该方法包括：

根据上位机发送的指令，综合测试单元对实验单元中的每个待测器件的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的每个待测器件的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的待测器件信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储；

上位机接收每个待测器件的测试数据及其对应的待测器件信息，并进行图形显示。

作为上述技术方案的改进之一，所述根据上位机发送的指令，综合测试单元对实验单元中的每个待测器件的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的每个待测器件的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的待测器件信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储；具体为：

步骤1-1)根据上位机发送的指令，按照预先设定的间隔时间，对某个待测器件的实际电源电流值进行循环式地实时回读，实时获取该待测器件的实际电源电流值；

步骤1-2)将实时获取的该待测器件的实际电源电流值与预先设定的电流阈值进行比较；

如果该待测器件的实际电源电流值小于或等于预先设定的电流阈值，则执行步骤1-3)操作；

如果该待测器件的实际电源电流值大于预先设定的电流阈值，则将该次检测作为单粒子闩锁次数，并给待测器件进行断电再上电操作，同时记录单粒子闩锁次数和循环次数；

同时，判断该待测器件发生单粒子闩锁的次数是否超过预先设定的闩锁次数参数；

如果该待测器件发生单粒子闩锁的次数大于预先设定的闩锁次数参数，则停止测试，并结束针对该待测器件的辐照试验；

如果该待测器件发生单粒子闩锁的次数小于或等于预先设定的闩锁次数参数，则循环执行步骤1-1)-步骤1-2)；

步骤1-3)在辐照试验过程中，辐照源中的高能带电粒子入射到待测器件后，实时监测实验单元中的每个待测器件是否正常工作；

如果高能带电粒子入射到待测器件后，待测器件仍可进行正常工作，则待测器件没有发生单粒子效应；

如果高能带电粒子入射到待测器件后，待测器件异常，则待测器件发生单粒子效应，记录单粒子翻转次数及其当前循环次数；

步骤1-4)重复步骤1-1)-步骤1-3)，对每个待测器件的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的每个待测器件的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的待测器件信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

1、本发明的方法，通过设计合理有效的检测流程和控制流程，可实现针对每个待测器件的单粒子锁定效应和单粒子翻转效应(即单粒子翻转次数、单粒子锁定次数)的联合测试，一方面，可避免对待测器件造成永久损伤，另一方面，可节省辐照机时。

2、本发明的法，可根据设定的间隔时间，获得不同时刻的待测器件受到的辐射注量和待测器件发生单粒子效应的故障数据，可评估不同辐射注量率和总注量下待测器件的敏感性。

3、本发明的方法，可支持包括sram、sdram、flash存储器、eeprom、lvds驱动器、总线驱动器、rs422驱动器、数字隔离器、译码器和移位寄存器共10种器件单粒子效应的动态、实时监测。

附图说明

图1是本发明的一种多类型器件单粒子效应统筹监测系统的结构示意图；

图2是本发明的一种多类型器件单粒子效应统筹监测系统中的上位机的内部结构图；

图3是本发明的一种多类型器件单粒子效应统筹监测方法对每个待测器件进行监测的流程图；

图4是本发明的一种多类型器件单粒子效应统筹监测方法中的综合测试单元程序功能图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步的描述。

本发明提供了一种多类型器件单粒子效应统筹监测系统，采用模块化集成的方式，提供了一种实时地、动态地监测多类型待测器件的统筹监测系统，实现对各个待测器件单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数的统筹监测，以及对待测器件进行过流保护，测试每个待测器件在辐照试验过程中，由单粒子效应导致的待测器件产生故障数据，以及电源电流的变化情况；能够实现同时准确测试多个类型的待测器件的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数，以及对待测器件发生单粒子锁定的过流保护功能。

如图1所示，该系统包括：设置在测试间的上位机、设置在辐照间的多类型器件单粒子效应监测模块和辐照源；

所述多类型器件单粒子效应监测模块进一步包括：综合测试单元、实验单元和母板单元；

所述上位机通过usb转rs422传输线与综合测试单元相连接；综合测试单元与实验单元均连接在母板单元上，并通过母板单元，实现综合测试单元和实验单元之间的信号连接与传输；辐照源垂直于综合测试单元存放的多个待测器件；

其中，所述综合测试单元，用于根据接收到的上位机指令，对实验单元中的每个待测器件的单粒子效应进行循环检测，并将检测得到的每个待测器件的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志形式打包成测试数据，并将该测试数据及其对应的待测器件信息，发送至上位机；所述待测器件信息包括：待测器件的类型和器件测试资源的类型；

其中，所述综合测试单元包括：单粒子翻转子单元和单粒子闩锁子单元；

所述单粒子翻转子单元，用于在辐照试验过程中，辐照源中的高能带电粒子入射到待测器件后，根据实时监测的实验单元中的每个待测器件的工作状态，得到每个待测器件的单粒子翻转次数；

具体地，在辐照试验过程中，辐照源中的高能带电粒子入射到待测器件后，实时监测实验单元中的每个待测器件是否正常工作；

如果高能带电粒子入射到待测器件中的敏感区后，待测器件仍可进行正常工作，则待测器件没有发生单粒子效应；

如果高能带电粒子入射到待测器件后，待测器件异常，则待测器件发生单粒子效应，记录当前待测器件的单粒子翻转次数及其当前循环次数。

所述单粒子闩锁子单元，用于在辐照试验过程中，对实时获取的该待测器件的实际电源电流值进行处理，得到单粒子闩锁次数和循环次数；

具体地，在辐照试验过程中，将实时获取的该待测器件的实际电源电流值与预先设定的电流阈值进行比较；

如果该待测器件的实际电源电流值大于预先设定的电流阈值，则将该次检测作为单粒子闩锁次数，并给待测器件进行断电再上电操作，同时记录单粒子闩锁次数和循环次数；

同时，如果该待测器件发生单粒子闩锁的次数大于预先设定的闩锁次数阈值，则停止测试，并结束针对该待测器件的辐照试验。

所述实验单元，用于存放电源电流采样芯片和多个待测器件；

所述多个待测器件包括：静态随机存取存储器(staticrandom-accessmemory,sram)、同步动态随机存取存储器(synchronousdynamicrandom-accessmemory,sdram)、flash存储器、电可擦除可编程只读存储器(electricallyerasableprogrammablereadonlymemory,eeprom)、lvds驱动器、总线驱动器、rs422驱动器、数字隔离器、译码器和移位寄存器；

所述电源电流采样芯片，用于实时获取每个待测器件的实际电源电流值；

所述母板单元，用于综合测试单元和实验单元之间的信号连接与传输。

所述上位机，用于接收每个待测器件的测试数据及其对应的待测器件信息，并进行图形界面显示，为后续评估该待测器件的辐射性能提供数据。

如图2所示，所述上位机包括：串口配置单元、测试器件配置单元、定时测试参数配置单元、电流阈值参数配置单元、闩锁次数参数配置单元、测试日志单元和显示单元；

所述串口配置单元，用于设置上位机和综合测试单元之间的通讯参数，将上位机的指令通过串口通信传送至综合测试单元；

所述测试器件配置单元，用于设置需要检测的待测器件的数量，并生成对应的测试命令；在本实施例中，待测器件为10个，即sram、sdram、flash存储器、eeprom、lvds驱动器、总线驱动器、rs422驱动器、数字隔离器、译码器和移位寄存器。

所述定时测试参数配置单元，用于在辐照试验过程中，设置对每个待测器件进行一次单粒子效应测试所需要的间隔时间；

所述电流阈值参数配置单元，用于设置每个待测器件发生单粒子闩锁时的最小电流值，作为电流阈值；当检测到待测器件的实际电流值超过该电流阈值时，对待测器件进行自动断电和保护操作；

所述闩锁次数参数配置单元，用于在单次实验中，设置允许每个待测器件发生闩锁次数的最大值，作为闩锁次数阈值；当检测到待测器件实际发生闩锁次数超过该闩锁次数阈值时，则停止进行测试。

所述测试日志单元，用于存储每个以日志形式打包的测试数据及其对应的待测器件信息；

所述显示单元，用于显示每个以日志形式打包的测试数据及其对应的待测器件。

其中，通过串口通信，将上位机的指令发送至综合测试单元，从而控制整个监测流程。在整个测试过程中，通过串口实时传输指令、接收数据和故障数据，并将其自动以日志形式存储在上位机的测试日志单元，以供读取和后续的辐照性能评估分析。

如图3所示，本发明提供了一种多类型器件单粒子效应统筹监测方法，该方法包括：

在辐照试验前，通过上位机设置待测器件的数量、定时测试所需要的间隔时间、电流阈值和闩锁次数阈值；

同时，检测监测系统是否工作正常；如果正常，则继续进行下一步骤；如果异常，则调试该监测系统，直至正常后，再开始辐照试验；

步骤1)开始辐照试验，根据上位机发送的指令，综合测试单元对实验单元中的每个待测器件的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的每个待测器件的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的待测器件信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储；

具体地，

步骤1-1)根据上位机发送的指令，按照预先设定的定时测试参数，对某个待测器件的实际电源电流值进行循环式地实时回读，实时获取该待测器件的实际电源电流值；

步骤1-2)将实时获取的该待测器件的实际电源电流值与预先设定的电流阈值进行比较；

如果该待测器件的实际电源电流值小于或等于预先设定的电流阈值，则执行步骤1-3)操作；

如果该待测器件的实际电源电流值大于预先设定的电流阈值，则将该次检测作为单粒子闩锁次数，并给待测器件进行断电再上电操作，同时记录单粒子闩锁次数和循环次数；

同时，判断该待测器件发生单粒子闩锁的次数是否超过预先设定的闩锁次数参数；

如果该待测器件发生单粒子闩锁的次数大于预先设定的闩锁次数参数，则停止测试，并结束针对该待测器件的辐照试验；

如果该待测器件发生单粒子闩锁的次数小于或等于预先设定的闩锁次数参数，则循环执行步骤1-1)-步骤1-2)；

步骤1-3)在辐照试验过程中，辐照源中的高能带电粒子入射到待测器件后，实时监测实验单元中的每个待测器件是否正常工作；

如果高能带电粒子入射到待测器件后，待测器件仍可进行正常工作，则待测器件没有发生单粒子效应；

如果高能带电粒子入射到待测器件后，待测器件异常，则待测器件发生单粒子效应，记录单粒子翻转次数及其当前循环次数；

步骤1-4)重复步骤1-1)-步骤1-3)，对每个待测器件的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的每个待测器件的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的待测器件信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储；

其中，在本实施例中，对sram、sdram、flash存储器、eeprom、lvds驱动器、总线驱动器、rs422驱动器、数字隔离器、译码器和移位寄存器共10个待测器件进行检测的具体过程如下：

1、根据上位机发送的指令，综合测试单元对实验单元中的待测器件sram的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的sram的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的待测器件信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储；

具体地，

辐照前，检测sram正常工作，对sram全地址空间写入棋盘数据，写入完成后，回读该sram的所写入的全部实际棋盘数据，并将每个回读的实际棋盘数据与写入的棋盘数据进行比对，如果二者一致，则sram正常工作，需要进一步检测sram的电源电流和功能是否正常，并将测试结果保存在日志中；如果二者不一致，则sram工作异常，则继续调试sram，直至工作正常；

开始辐照试验，按照预先设定的间隔时间，对sram的电源电流进行循环式地实时回读，将实时获取的sram的实际电源电流值与预先设定的电流阈值进行比较；

如果该sram的实际电源电流值小于或等于预先设定的电流阈值，则执行实验单元中的sram是否正常工作的操作；

如果sram的实际电源电流值大于预先设定的电流阈值，则将该次检测作为单粒子闩锁次数，并给sram进行断电再上电操作，同时记录单粒子闩锁次数和循环次数；

同时，判断该sram发生单粒子闩锁的次数是否超过预先设定的闩锁次数参数；

如果该sram发生单粒子闩锁的次数大于预先设定的闩锁次数参数，则停止测试，并结束针对该sram的辐照试验；

如果该sram发生单粒子闩锁的次数小于或等于预先设定的闩锁次数参数，则循环执行上述操作过程；

在辐照试验过程中，辐照源中的高能带电粒子入射到sram后，实时监测实验单元中的sram是否正常工作；

如果高能带电粒子入射到sram后，sram仍可进行正常工作，则sram没有发生单粒子效应；

如果高能带电粒子入射到sram后，sram异常，则sram发生单粒子效应，记录单粒子翻转次数及其当前循环次数；

重复上述操作过程，对sram的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的sram的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的sram信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储；

2、根据上位机发送的指令，综合测试单元对实验单元中的待测器件sdram的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的sdram的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的待测器件信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储；

具体地，

辐照前，检测sdram正常工作，对sdram全地址空间写入棋盘数据，写入完成后，回读该sdram的所写入的全部实际棋盘数据，并将每个回读的实际棋盘数据与写入的棋盘数据进行比对，如果二者一致，则sdram正常工作，需要进一步检测sdram的电源电流和功能是否正常，并将测试结果保存在日志中；如果二者不一致，则sdram工作异常，则继续调试sdram，直至工作正常；

开始辐照试验，按照预先设定的间隔时间，对sdram的电源电流进行循环式地实时回读，将实时获取的sdram的实际电源电流值与预先设定的电流阈值进行比较；

如果该sdram的实际电源电流值小于或等于预先设定的电流阈值，则执行实验单元中的sdram是否正常工作操作；

如果sdram的实际电源电流值大于预先设定的电流阈值，则将该次检测作为单粒子闩锁次数，并给sdram进行断电再上电操作，同时记录单粒子闩锁次数和循环次数；

同时，判断该sdram发生单粒子闩锁的次数是否超过预先设定的闩锁次数参数；

如果该sdram发生单粒子闩锁的次数大于预先设定的闩锁次数参数，则停止测试，并结束针对该sdram的辐照试验；

如果该sram发生单粒子闩锁的次数小于或等于预先设定的闩锁次数参数，则循环执行上述操作过程；

在辐照试验过程中，辐照源中的高能带电粒子入射到sdram后，实时监测实验单元中的sdram是否正常工作；

如果高能带电粒子入射到sdram后，sdram仍可进行正常工作，则sdram没有发生单粒子效应；

如果高能带电粒子入射到sdram后，sdram异常，则sdram发生单粒子效应，记录单粒子翻转次数及其当前循环次数；

重复上述操作过程，对sdram的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的sdram的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的sdram信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储；

3、根据上位机发送的指令，综合测试单元对实验单元中的待测器件flash存储器的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的flash存储器的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的待测器件信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储；

具体地，

辐照前，检测flash存储器正常工作，对flash存储器进行全芯片擦除操作，擦除完成后，对flash存储器全地址空间写入棋盘数据，写入完成后，回读该flash存储器的所写入的全部实际棋盘数据，并将每个回读的实际棋盘数据与写入的棋盘数据进行比对，如果二者一致，则flash存储器正常工作，需要进一步检测flash存储器的电源电流和功能是否正常，并将测试结果保存在日志中；如果二者不一致，则flash存储器工作异常，则继续调试flash存储器，直至工作正常；

开始辐照试验，按照预先设定的间隔时间，对flash存储器的电源电流进行循环式地实时回读，将实时获取的flash存储器的实际电源电流值与预先设定的电流阈值进行比较；

如果该flash存储器的实际电源电流值小于或等于预先设定的电流阈值，则执行实验单元中的flash存储器是否正常工作操作；

如果flash存储器的实际电源电流值大于预先设定的电流阈值，则将该次检测作为单粒子闩锁次数，并给flash存储器进行断电再上电操作，同时记录单粒子闩锁次数和循环次数；

同时，判断该flash存储器发生单粒子闩锁的次数是否超过预先设定的闩锁次数参数；

如果该flash存储器发生单粒子闩锁的次数大于预先设定的闩锁次数参数，则停止测试，并结束针对该flash存储器的辐照试验；

如果该flash存储器发生单粒子闩锁的次数小于或等于预先设定的闩锁次数参数，则循环执行上述操作过程；

在辐照试验过程中，辐照源中的高能带电粒子入射到flash存储器后，实时监测实验单元中的flash存储器是否正常工作；

如果高能带电粒子入射到flash存储器后，flash存储器仍可进行正常工作，则flash存储器没有发生单粒子效应；

如果高能带电粒子入射到flash存储器后，flash存储器异常，则flash存储器发生单粒子效应，记录单粒子翻转次数及其当前循环次数；

重复上述操作过程，对flash存储器的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的flash存储器的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的flash存储器信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储。

4、根据上位机发送的指令，综合测试单元对实验单元中的待测器件eeprom的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的eeprom的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的待测器件信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储；

具体地，

辐照前，检测eeprom正常工作，对eeprom进行全芯片擦除操作，擦除完成后，对eeprom全地址空间写入棋盘数据，写入完成后，回读该eeprom的所写入的全部实际棋盘数据，并将每个回读的实际棋盘数据与写入的棋盘数据进行比对，如果二者一致，则eeprom正常工作，需要进一步检测eeprom的电源电流和功能是否正常，并将测试结果保存在日志中；如果二者不一致，则eeprom工作异常，则继续调试eeprom，直至工作正常；

开始辐照试验，按照预先设定的间隔时间，对eeprom的电源电流进行循环式地实时回读，将实时获取的eeprom的实际电源电流值与预先设定的电流阈值进行比较；

如果该eeprom的实际电源电流值小于或等于预先设定的电流阈值，则执行实验单元中的eeprom是否正常工作操作；

如果eeprom的实际电源电流值大于预先设定的电流阈值，则将该次检测作为单粒子闩锁次数，并给eeprom进行断电再上电操作，同时记录单粒子闩锁次数和循环次数；

同时，判断该eeprom发生单粒子闩锁的次数是否超过预先设定的闩锁次数参数；

如果该eeprom发生单粒子闩锁的次数大于预先设定的闩锁次数参数，则停止测试，并结束针对该eeprom的辐照试验；

如果该eeprom发生单粒子闩锁的次数小于或等于预先设定的闩锁次数参数，则循环执行上述操作过程；

在辐照试验过程中，辐照源中的高能带电粒子入射到eeprom后，实时监测实验单元中的eeprom是否正常工作；

如果高能带电粒子入射到eeprom后，eeprom仍可进行正常工作，则eeprom没有发生单粒子效应；

如果高能带电粒子入射到eeprom后，eeprom异常，则eeprom发生单粒子效应，记录单粒子翻转次数及其当前循环次数；

重复上述操作过程，对eeprom的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的eeprom的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的eeprom信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储。

5、根据上位机发送的指令，综合测试单元对实验单元中的待测器件lvds驱动器的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的lvds驱动器的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的待测器件信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储；

具体地，

辐照前，对lvds驱动器的输入端加载激励信号，检测lvds驱动器的输入端输入的激励信号与其输出端输出的激励信号进行比对，如果二者一致，则lvds驱动器正常工作，需要进一步检测lvds驱动器的电源电流和功能是否正常，并将测试结果保存在日志中；如果二者不一致，则lvds驱动器工作异常，则继续调试lvds驱动器，直至工作正常；

开始辐照试验，按照预先设定的间隔时间，对lvds驱动器的电源电流进行循环式地实时回读，将实时获取的lvds驱动器的实际电源电流值与预先设定的电流阈值进行比较；

如果该lvds驱动器的实际电源电流值小于或等于预先设定的电流阈值，则执行实验单元中的lvds驱动器是否正常工作操作；

如果lvds驱动器的实际电源电流值大于预先设定的电流阈值，则将该次检测作为单粒子闩锁次数，并给lvds驱动器进行断电再上电操作，同时记录单粒子闩锁次数和循环次数；

同时，判断该lvds驱动器发生单粒子闩锁的次数是否超过预先设定的闩锁次数参数；

如果该lvds驱动器发生单粒子闩锁的次数大于预先设定的闩锁次数参数，则停止测试，并结束针对该lvds驱动器的辐照试验；

如果该lvds驱动器发生单粒子闩锁的次数小于或等于预先设定的闩锁次数参数，则循环执行上述操作过程；

在辐照试验过程中，辐照源中的高能带电粒子入射到lvds驱动器后，实时监测实验单元中的lvds驱动器是否正常工作；

如果高能带电粒子入射到lvds驱动器后，lvds驱动器仍可进行正常工作，则lvds驱动器没有发生单粒子效应；

如果高能带电粒子入射到lvds驱动器后，lvds驱动器异常，则lvds驱动器发生单粒子效应，记录单粒子翻转次数及其当前循环次数；

重复上述操作过程，对lvds驱动器的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的lvds驱动器的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的lvds驱动器信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储。

6、根据上位机发送的指令，综合测试单元对实验单元中的待测器件总线驱动器的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的总线驱动器的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的待测器件信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储；

具体地，

辐照前，对总线驱动器的输入端加载激励信号，检测总线驱动器的输入端输入的激励信号与其输出端输出的激励信号进行比对，如果二者一致，则总线驱动器正常工作，需要进一步检测总线驱动器的电源电流和功能是否正常，并将测试结果保存在日志中；如果二者不一致，则总线驱动器工作异常，则继续调试总线驱动器，直至工作正常；

开始辐照试验，按照预先设定的间隔时间，对总线驱动器的电源电流进行循环式地实时回读，将实时获取的总线驱动器的实际电源电流值与预先设定的电流阈值进行比较；

如果该总线驱动器的实际电源电流值小于或等于预先设定的电流阈值，则执行实验单元中的总线驱动器是否正常工作操作；

如果总线驱动器的实际电源电流值大于预先设定的电流阈值，则将该次检测作为单粒子闩锁次数，并给总线驱动器进行断电再上电操作，同时记录单粒子闩锁次数和循环次数；

同时，判断该总线驱动器发生单粒子闩锁的次数是否超过预先设定的闩锁次数参数；

如果该总线驱动器发生单粒子闩锁的次数大于预先设定的闩锁次数参数，则停止测试，并结束针对该总线驱动器的辐照试验；

如果该总线驱动器发生单粒子闩锁的次数小于或等于预先设定的闩锁次数参数，则循环执行上述操作过程；

在辐照试验过程中，辐照源中的高能带电粒子入射到总线驱动器后，实时监测实验单元中的总线驱动器是否正常工作；

如果高能带电粒子入射到总线驱动器后，总线驱动器仍可进行正常工作，则总线驱动器没有发生单粒子效应；

如果高能带电粒子入射到总线驱动器后，总线驱动器异常，则总线驱动器发生单粒子效应，记录单粒子翻转次数及其当前循环次数；

重复上述操作过程，对总线驱动器的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的总线驱动器的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的总线驱动器信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储。

7、根据上位机发送的指令，综合测试单元对实验单元中的待测器件rs422驱动器的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的rs422驱动器的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的待测器件信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储；

具体地，

辐照前，对rs422驱动器的输入端加载激励信号，检测rs422驱动器的输入端输入的激励信号与其输出端输出的激励信号进行比对，如果二者一致，则rs422驱动器正常工作，需要进一步检测rs422驱动器的电源电流和功能是否正常，并将测试结果保存在日志中；如果二者不一致，则rs422驱动器工作异常，则继续调试rs422驱动器，直至工作正常；

开始辐照试验，按照预先设定的间隔时间，对rs422驱动器的电源电流进行循环式地实时回读，将实时获取的rs422驱动器的实际电源电流值与预先设定的电流阈值进行比较；

如果该rs422驱动器的实际电源电流值小于或等于预先设定的电流阈值，则执行实验单元中的rs422驱动器是否正常工作操作；

如果rs422驱动器的实际电源电流值大于预先设定的电流阈值，则将该次检测作为单粒子闩锁次数，并给rs422驱动器进行断电再上电操作，同时记录单粒子闩锁次数和循环次数；

同时，判断该rs422驱动器发生单粒子闩锁的次数是否超过预先设定的闩锁次数参数；

如果该rs422驱动器发生单粒子闩锁的次数大于预先设定的闩锁次数参数，则停止测试，并结束针对该rs422驱动器的辐照试验；

如果该rs422驱动器发生单粒子闩锁的次数小于或等于预先设定的闩锁次数参数，则循环执行上述操作过程；

在辐照试验过程中，辐照源中的高能带电粒子入射到rs422驱动器后，实时监测实验单元中的rs422驱动器是否正常工作；

如果高能带电粒子入射到rs422驱动器后，rs422驱动器仍可进行正常工作，则rs422驱动器没有发生单粒子效应；

如果高能带电粒子入射到rs422驱动器后，rs422驱动器异常，则rs422驱动器发生单粒子效应，记录单粒子翻转次数及其当前循环次数；

重复上述操作过程，对rs422驱动器的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的rs422驱动器的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的总线驱动器信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储。

8、根据上位机发送的指令，综合测试单元对实验单元中的数字隔离器的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的数字隔离器的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的待测器件信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储；

具体地，

辐照前，对数字隔离器的输入端加载激励信号，检测数字隔离器的输入端输入的激励信号与其输出端输出的激励信号进行比对，如果二者一致，则数字隔离器正常工作，需要进一步检测数字隔离器的电源电流和功能是否正常，并将测试结果保存在日志中；如果二者不一致，则数字隔离器工作异常，则继续调试数字隔离器，直至工作正常；

开始辐照试验，按照预先设定的间隔时间，对数字隔离器的电源电流进行循环式地实时回读，将实时获取的数字隔离器的实际电源电流值与预先设定的电流阈值进行比较；

如果该数字隔离器的实际电源电流值小于或等于预先设定的电流阈值，则执行实验单元中的数字隔离器是否正常工作操作；

如果数字隔离器的实际电源电流值大于预先设定的电流阈值，则将该次检测作为单粒子闩锁次数，并给数字隔离器进行断电再上电操作，同时记录单粒子闩锁次数和循环次数；

同时，判断该数字隔离器发生单粒子闩锁的次数是否超过预先设定的闩锁次数参数；

如果该数字隔离器发生单粒子闩锁的次数大于预先设定的闩锁次数参数，则停止测试，并结束针对该数字隔离器的辐照试验；

如果该数字隔离器发生单粒子闩锁的次数小于或等于预先设定的闩锁次数参数，则循环执行上述操作过程；

在辐照试验过程中，辐照源中的高能带电粒子入射到数字隔离器后，实时监测实验单元中的数字隔离器是否正常工作；

如果高能带电粒子入射到数字隔离器后，数字隔离器仍可进行正常工作，则数字隔离器没有发生单粒子效应；

如果高能带电粒子入射到数字隔离器后，数字隔离器异常，则数字隔离器发生单粒子效应，记录单粒子翻转次数及其当前循环次数；

重复上述操作过程，对数字隔离器的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的数字隔离器的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的总线驱动器信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储。

9、根据上位机发送的指令，综合测试单元对实验单元中的译码器的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的译码器的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的译码器信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储；

具体地，

辐照前，对译码器的输入端加载激励信号，检测译码器的输入端输入的激励信号与其输出端输出的理论计算值进行比对，如果二者一致，则译码器正常工作，需要进一步检测译码器的电源电流和功能是否正常，并将测试结果保存在日志中；如果二者不一致，则译码器工作异常，则继续调试译码器，直至工作正常；

开始辐照试验，按照预先设定的间隔时间，对译码器的电源电流进行循环式地实时回读，将实时获取的译码器的实际电源电流值与预先设定的电流阈值进行比较；

如果该译码器的实际电源电流值小于或等于预先设定的电流阈值，则执行实验单元中的译码器是否正常工作操作；

如果译码器的实际电源电流值大于预先设定的电流阈值，则将该次检测作为单粒子闩锁次数，并给译码器进行断电再上电操作，同时记录单粒子闩锁次数和循环次数；

同时，判断该译码器发生单粒子闩锁的次数是否超过预先设定的闩锁次数参数；

如果该译码器发生单粒子闩锁的次数大于预先设定的闩锁次数参数，则停止测试，并结束针对该译码器的辐照试验；

如果该译码器发生单粒子闩锁的次数小于或等于预先设定的闩锁次数参数，则循环执行上述操作过程；

在辐照试验过程中，辐照源中的高能带电粒子入射到译码器后，实时监测实验单元中的译码器是否正常工作；

如果高能带电粒子入射到译码器后，译码器仍可进行正常工作，则译码器没有发生单粒子效应；

如果高能带电粒子入射到译码器后，译码器异常，则译码器发生单粒子效应，记录单粒子翻转次数及其当前循环次数；

重复上述操作过程，对译码器器的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的数字隔离器的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的译码器信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储。

10、根据上位机发送的指令，综合测试单元对实验单元中的移位寄存器的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的移位寄存器的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的移位寄存器信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储；

具体地，

辐照前，对移位寄存器的输入端加载激励信号，检测移位寄存器的输入端输入的激励信号与其输出端输出的理论计算值进行比对，如果二者一致，则移位寄存器正常工作，需要进一步检测移位寄存器的电源电流和功能是否正常，并将测试结果保存在日志中；如果二者不一致，则移位寄存器工作异常，则继续调试移位寄存器，直至工作正常；

开始辐照试验，按照预先设定的间隔时间，对移位寄存器的电源电流进行循环式地实时回读，将实时获取的移位寄存器的实际电源电流值与预先设定的电流阈值进行比较；

如果该移位寄存器的实际电源电流值小于或等于预先设定的电流阈值，则执行实验单元中的移位寄存器是否正常工作操作；

如果移位寄存器的实际电源电流值大于预先设定的电流阈值，则将该次检测作为单粒子闩锁次数，并给移位寄存器进行断电再上电操作，同时记录单粒子闩锁次数和循环次数；

同时，判断该移位寄存器发生单粒子闩锁的次数是否超过预先设定的闩锁次数参数；

如果该移位寄存器发生单粒子闩锁的次数大于预先设定的闩锁次数参数，则停止测试，并结束针对该译码器的辐照试验；

如果该移位寄存器发生单粒子闩锁的次数小于或等于预先设定的闩锁次数参数，则循环执行上述操作过程；

在辐照试验过程中，辐照源中的高能带电粒子入射到移位寄存器后，实时监测实验单元中的移位寄存器是否正常工作；

如果高能带电粒子入射到移位寄存器后，移位寄存器仍可进行正常工作，则移位寄存器没有发生单粒子效应；

如果高能带电粒子入射到移位寄存器后，移位寄存器异常，则移位寄存器发生单粒子效应，记录单粒子翻转次数及其当前循环次数；

重复上述操作过程，对移位寄存器的单粒子效应进行循环检测，并将检测到的移位寄存器的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志的形式打包成测试数据，将该测试数据及其对应的移位寄存器信息，发送至上位机中的测试日志单元进行存储。

步骤2)上位机接收每个待测器件的测试数据及其对应的待测器件信息，并将其上传至显示设备进行显示，为后续评估该待测器件的辐射性能提供基础。

如图4所示，说明了综合测试单元监测程序的主要功能，主要是针对多类型器件单粒子效应统筹监测方法的测试内容，包括上电复位及分频模块、串口通讯模块、译码模块、数据缓存模块、电源电流监测模块以及针对sram、sdram、flash存储器、eeprom、lvds驱动器、总线驱动器、rs422驱动器、数字隔离器、译码器和移位寄存器共10种器件的功能监测模块。其中，每个功能监测模块独立地监测对应的待测器件，并获得对应的待测器件的单粒子翻转次数、闩锁次数及其循环检测次数，以及对应的待测器件的信息。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。